Michael Greenberg (nacido el 25 de mayo de 1954) es un neurocientífico estadounidense especializado en neurobiología molecular . [1] Se desempeñó como presidente del Departamento de Neurobiología de la Facultad de Medicina de Harvard de 2008 a 2022.
Michael Greenberg creció en Brooklyn , Nueva York y se graduó de la Universidad Wesleyan (magna cum laude) en 1976 con un título en química. Realizó su investigación de doctorado y comenzó su investigación posdoctoral en la Universidad Rockefeller en la ciudad de Nueva York en el laboratorio del Premio Nobel Gerald Edelman . Más tarde completó su investigación posdoctoral con Edward Ziff en el Centro Médico de la Universidad de Nueva York .
Durante su estancia en el laboratorio de Ziff, Greenberg observó que la transcripción de c-fos , un protooncogén celular, se induce a los pocos minutos de la activación por factores neurotróficos, una de las primeras descripciones mecanicistas de cómo las células responden a señales externas. Este hallazgo en un cultivo celular condujo a la observación de que la actividad neuronal e incluso la experiencia sensorial pueden inducir la expresión de c-fos en el cerebro; este hallazgo se considera ahora un principio fundamental en neurobiología y se utiliza ampliamente en neurociencia como un marcador genuino de neuronas activas. Los experimentos ganadores del Premio Nobel de Torsten Wiesel y David Hubel en la década de 1960 mostraron que la experiencia visual es necesaria durante el desarrollo para establecer un circuito adecuado en la corteza visual, sin embargo, la base celular y molecular para esto era desconocida. La identificación de c-fos y otros genes dependientes de la actividad proporcionó un mecanismo molecular que explicaba cómo la experiencia (es decir, la crianza) puede acoplarse con un proceso celular (es decir, la naturaleza).
En 1986, Greenberg se mudó a Boston , Massachusetts , para iniciar su laboratorio en el Departamento de Microbiología y Genética Molecular de la Facultad de Medicina de Harvard . En 1999, fue nombrado Director del Programa de Neurobiología del Hospital Infantil de Boston . [2] [3] En 2008, se convirtió en el Director del Departamento de Neurobiología de la Facultad de Medicina de Harvard. [4]
La misión del laboratorio de Greenberg es comprender los mecanismos por los cuales el programa de expresión genética dependiente de la actividad regula el desarrollo y la función cerebral. [5] El trabajo del laboratorio ha caracterizado muchos de los pasos fundamentales de este proceso, desde la activación inicial de los canales iónicos que despolarizan las neuronas, [6] [7] la cascada de señalización descendente posterior [8] que culmina en la expresión genética, y el patrón de expresión genética dependiente de la experiencia en subtipos particulares de células en el cerebro, como las neuronas inhibidoras versus las excitatorias. [9]
Se ha demostrado que el programa de expresión génica dependiente de la actividad descubierto por Greenberg desempeña un papel biológico importante en el desarrollo y el funcionamiento del sistema nervioso, específicamente en la formación de circuitos inhibidores en el cerebro. Greenberg y sus colegas demostraron que mediante la introducción de una mutación en un sitio particular en el promotor del gen dependiente de la actividad, Bdnf , la experiencia visual no podía inducir la expresión de Bdnf en la corteza de ratones. Además, los autores descubrieron que la formación de sinapsis y circuitos inhibidores se vio interrumpida en estos animales. [10] Los autores no encontraron ningún efecto en la formación o el funcionamiento de las sinapsis excitatorias.
Además de este hallazgo, el laboratorio de Greenberg también descubrió NPAS4 , un factor de transcripción dependiente de la actividad que se requiere para la formación de sinapsis inhibitorias a través de su regulación de la transcripción de Bdnf , y otros genes dependientes de la actividad. [11] De manera similar a su hallazgo anterior, los autores encontraron un papel específico para este programa genético en el desarrollo del circuito inhibitorio, ya que la perturbación de la función de NPAS4 no tuvo efecto en la formación o función de la sinapsis excitatoria. Por lo tanto, el programa genético dependiente de la actividad juega un papel clave específicamente en el desarrollo de circuitos inhibitorios en la corteza, que son responsables del ajuste fino de la salida neuronal y la función del sistema nervioso.
En 2010, el laboratorio de Greenberg descubrió una nueva clase de ARN denominada ARN potenciador ( ARNe ), ARN que se transcriben a partir de regiones potenciadoras de los cromosomas. [12] Greenberg y sus colegas descubrieron que los ARNe se transcriben en respuesta a la actividad neuronal y funcionan para controlar la expresión de otros genes en las células. El papel de los ARNe en la regulación de la expresión genética en la salud y la enfermedad continúa explorándose en varios campos, como la investigación del cáncer.
Sus investigaciones también han explorado la biología molecular y la genética de los trastornos del espectro autista , específicamente en el síndrome de Rett, una enfermedad causada por mutaciones en MeCP2 , una proteína de unión al metil-ADN que regula la transcripción. Sus estudios han examinado el programa genético dependiente de la experiencia en modelos de ratón del síndrome de Rett y, específicamente, cómo las mutaciones en MeCP2 alteran la expresión de genes particularmente largos en el cerebro. [13]
El laboratorio de Greenberg también está estudiando la expresión génica dependiente de la actividad en neuronas humanas, y está comparando este programa de expresión génica con otros mamíferos y otros primates. En 2016, él y sus colegas identificaron un gen que se induce selectivamente en cerebros humanos y de primates después de la estimulación. [14] Descubrieron que el gen, llamado osteocrina, aunque se expresa en huesos y músculos de ratones, no se detecta en cerebros de roedores, y que su expresión inducible en neuronas de primates se confiere por la evolución de elementos reguladores del ADN que se unen al factor de transcripción dependiente de la actividad, MEF2 .
Greenberg es autor de más de 200 artículos y forma parte de los consejos editoriales de las siguientes revistas, entre otras: Journal of Neuroscience ; Learning & Memory ; Neuron ; y Molecular & Cellular Neuroscience . [15] [16] Ha sido mentor de varios neurocientíficos exitosos, entre ellos Morgan Sheng , David Ginty , Azad Bonni , Anne Brunet , Ricardo Dolmetsch , Anirvan Ghosh y Hilmar Bading .
Greenberg ha recibido numerosos premios, entre ellos el Premio Edward M. Scolnick en Neurociencia , y un premio McKnight por avances tecnológicos en neurociencia. En 2015, fue galardonado con el Premio Gruber en Neurociencia , junto con Carla Shatz . Es miembro de la Academia Estadounidense de las Artes y las Ciencias y de la Academia Nacional de Ciencias . [17] En 2023 recibió el Premio The Brain . [18]